Schwelofen für kohlenstoffhaltige Erze, Kohlen, bituminöse Schiefer und Pflanzenreste. Der Schwelofen für kohlenstoffhaltige Erze, Kohlen, bituminöse Schiefer und Pflanzenreste gemäss vorliegender Erfindung besitzt nebeneinander angeordnete, teilweise zylinderförmig gestaltete, oben offene Tiegel, wobei benachbarte Tiegel mit ihren obern Teilen miteinander verbunden sind, so dass zwischen denselben nach unten offene Kanäle für den Durchfluss der Heizmedien gebildet sind.
Ausführungsbeispiele von Schwelöfen nach vorliegender Erfindung sind in den bei liegenden Zeichnungen veranschaulicht, in welchen Die Fig. 1 einen durch einen Destilla tions- und Verkohlungsofen geführten senk rechten Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 darstellt.
Die Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Fig. 3 und Fig. 4 veranschaulichen sche matisch, in ähnlichen Schnitten wie diejeni- gen der Fig. 1 und 2, eine abgeänderte Aus führungsform.
Fig. 5 ist ein senkrechter Querschnitt, welcher in grösserem Massstab einen Tiegel satz gemäss Fig. 2 zeigt.
Fig. 6 ist ein schematischer Grundriss einer in einem Trockenkanal für das Behand lungsgut vorgesehenen Misch- und Förder- vorrichtung, welche zu dem in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ofen gehört.
Fig. 7 zeigt, in gleichem Massstab wie Fig. 5, eine ab:geänd-erte Ausführungsform ,der Tiegel und der bezüglichen Misch- und Förderglieder.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Ofen ein mit 1 bezeichnetes Mauerwerk auf, 2 sind untere Verbrennungskammern zur Erzeugung des Heizmediums. Jede Kammer 2 ist mit einer gewölbten Decke 3 aus feuerfestem Material versehen, welche Öffnungen 4 für -den Durch tritt eines Teils der gasförmigen Verbren nungsprodukte bezw. der Flammen besitzt.
An die Verbrennungskammer 2 schliesst sich auf einer Seite ein Kanal 4' an, durch wel chen der grösste Teil der Verbrennungsgase, wie durch Pfeil 5 angegeben, strömt und in den Raum 6 gelangt, der sich zwischen der Decke 3 und einer Metallwand befindet, die aus der Gesamtheit der teilweise zylindri schen und teilweise ebenen Wände einer An zahl Tiegel 7 besteht, welche mit ihren flachen obern Teilen miteinander verbunden sind. Die Verbrennungsbase strömen daher (siehe Fig. 1) von links nach rechts und steigen weiter durch Öffnungen 8a und 8, wie durch die Pfeile angegeben, zu dem zwi schen den Deckeln 9 der Tiegel 7 und den Vorwärmerohrgruppen 10 sich befindenden Raum.
Um ein ungehindertes Strömen der Ver- brennungsbase nach den Heizflächen der Tiegel zu ermöglichen, sind letztere nicht ab gestützt, sondern aufgehängt.
Die parallelen Vorwärmungsröhren 10 sind, wie in Fig. 3 ersichtlich, in Abständen voneinander entfernt und gestatten den Durchgang der Verbrennungsprodukte von unten nach oben durch die Kanäle 12. Doch sind diese Kanäle 12 oben grösstenteils durch feuerfeste Elemente 11 geschlossen. Die Ver brennungsprodukte erreichen die obere Kam mer 13, welche gemäss Fig. 1 nur eine obere Austrittsöffnung 14 aufweist, durch welche die Gase in die Mündungskammer 15 des Trockenkanals 16 kommen, innerhalb dessen sieh der mit Stangen und Ketten versehene Förderer 17 bewegt. Indem die Verbren nungsprodukte in der durch die Pfeile 18 an gegebenen Richtung den Trockenkanal 16 durchlaufen, erreichen sie durch die Öffnung 19 den Rauchfang 20.
Der zu behandelnde Stoff (Kohlen, Braunkohlen, bituminöse Schiefer und ähn liche Kohlenstoff enthaltende Erze oder Pflanzenstoffe) wird in den Ofen durch den Trichter 21 eingeführt, welcher den Stoff in die Mündungskammer 15 des Trockenkanals 16 hineinbringt, wobei er die Fläche A streift. Die Fläche A dient auch dazu, die Ladung zu dosieren. Dort fällt der Stoff auf die waagrechte Fläche 22, die gemäss Fig. 6 aus rhomboidförmigen Gusseisenplatten 23 zu sammengesetzt ist, welche zur Mischung des Behandlungsgutes beitragen, aber die Be wegung der durch des Kettenpaar 25 und 26 getragnen Querstangen 24 nicht hindern.
Die vorzugsweise aus halbrunden Eisen he- stehenden Querstangen 24 fördern, indem sie die Fläche 22 streifen, in der durch den Pfeil 18 bezeichneten Richtung den Stoff von der Kammer 15 in die Kammer 27. Der An trieb der Ketten 25 und 26 erfolgt durch die Welle 28 und die Räder 30, 29. An der äussersten Mündung des Trockenkanals 16 gehen die Ketten 25 und 26 um die Vor gelegeräder 30 herum. Indem der Stoff auf der Fläche 22 von der Kammer 15 zur Kam mer 27 bewegt wird, erfährt er eine zunächst dem Trocknen dienende Erwärmung.
Von der Kammer 27 fällt der Stoff in die Vorwär- mungsröhren 10, welche in ihrer ganzen Länge von einer drehbaren, aus zwei Strän gen 31 und 32 bestehenden #Velle durch laufen werden. Die Welle 31, 32 trägt die Mich- und Förderschaufeln 33, welche den Stoff von der Eintrittsstelle 34 nach der Aus trittskammer 35 der Röhren 10 fördern. Die Welle 31, 32 ist durch ein Rädergetriebe 36 und 37 angetrieben. Die Röhren 10 sind oben mit mit 38 bezeichneten Austrittsöffnungen für Gase und Dämpfe versehen, die in die genannte Kammer 13 münden, durch welche. schon merklich gekühlt, die Verbrennungs produkte hin:durchströmen.
Von den Röhren 10 geht der vorerwärmte Stoff, der jedoch noch nicht die De.stilla- tionstemperatur erreicht hat, durch den an den Kopf anschliessenden Verbindungskanal 39 hindurch in die Eintrittskammer 40 für die Tiegel 7, in welchen die Temperatur höher ist und die Destillation oder die Ver- kohlung des behandelten Stoffes stattfindet. Die Tiegel 7 sind ebenfalls der Länge nach von einer durch die Zahnradgetriebe 43 und 44 betätigten, und in Stränge 41 und 42 ge teilten Welle durchlaufen.
Die Wellen- strän-e 41 und 42 traben Förderschaufeln, zweckmässig um 120 versetzt, die zur Ab- Stützung und Zentrierung der Wellen dienen, ohne dass eine Zwischenlagerung, welche die Förderung des Stoffes beeinträchtigen würde, erforderlich ist. Die Förderschaufeln können auch als Förderschnecken ausgebildet sein. Von dem Austrittsende 45 der Tiegel 7 fällt das verkohlte Material durch einen Ver bindungskanal 46 in einen Förderer 47, der es zur weiteren Behandlung schickt.
Die innern Enden der Wellenstränge 31, 32 und 41, 42 sind mittels einer Hülse 48 verbunden, die deren Gleichachsigkeit ge währleistet, aber die durch die Tempera turänderungen hervorgerufene gegenseitige Axialbewegung gestattet.
In der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind die mit 53 bezeichneten Misch wellen der Tiegel 52 und ihre Antriebszahn radgetriebe 56 ausserhalb des Ofens 49 in Lagern 54 und 55 gelagert.
Auf dem innern Teil der Mischwellen 53 sind die Förder- oder Schneckenschaufeln, je nach der Beschaffenheit des Behandlungs gutes ausgebildet, angeordnet.
Sowohl der oberhalb der Tiegelsätze an geordnete Vorwärmkanal als auch der über diesem vorgesehene Trockenkanal besitzen, wie in Fig. 4 gezeigt, waagrechte Flächen, die aus an den Schenkeln miteinander ver bundenen U-Eisen gebildet sind. Die Boden fläche 57 des Vorerwärmers besteht aus einer einzigen Reihe solcher U-Eisen, die versetzte Einschnitte 58, 58' zur Ausgleichung der Ausdehnung aufweisen. Die Bewegung des Behandlungsgontes erfolgt im Trockenkanal durch einen Förderer 59 der bereits beschrie benen Art.
In der Nähe des Punktes, an welchem die Verbrennungsgase zuerst mit dem untern Teil des Vorwärmkanals in Berührung kommen, ist eine unten an den U-Eisen befestigte Schutzplatte 60 vorgesehen, die Löcher 61 aufweist, durch welche ein Teil der warmen Gase zwischen die Platte und die Boden fläche 57 des Vorwärmkanals eindringen kann.
Durch den am einen Ende genannter Bo denfläche 57 vorgesehenen Kanal 62 hin- durch gelangen die Verbrennungsgase unter den Trockenkanal, dessen Bodenfläche 63 aus einer Reihe, wie oben beschrieben, miteinan der verbundener und mit Einschnitten 58 und 58' versehener U-Eisen gebildet ist. Im Vorwärmkanal wird das Behandlungsgut mittels eines Förderers 64 bewegt. Die Decke 65 des Trockenkanals ist in beschriebener Weise durch U-Eisen gebildet. Andere, in der Fig. 4 mit 66 bezeichnete U-Eisen bilden die seitlichen Flächen der Trocken- und Vor wärmkanäle, und besitzen ebenfalls Ein schnitte zur Ausgleichung der Ausdehnungen.
Je nach der Menge und dem Feuchtig- keitsgraddes zu behandelnden Stoffes können ein oder mehrere Trocknungs- und Vorwär- mungskanäle vorgesehen werden. In beiden Fällen ist die untere Fläche eines Vor- erwärmers mit :der Schutzplatte 60 versehen.
Gemäss Fig. 5 besitzen die nach oben offenen Tiegel 7 an die zylindrische Fläche anschliessende, nach .aussen geneigte Schräg- flä:chen 67, wodurch der offene obere Teil jedes Tiegels trichterförmig erweitert ist und zwischen benachbarten Tiegeln je ein ent sprechender Kanal 68 gebildet ist, durch -den ,die Heizgase- :oder Dämpfe frei strömen können.
Diese Ausbildungsart der Tiegel 7 trägt zur gleichmässigen Erwärmung,des Be- handlungsgutes 69 bei und keine der der Flamme oder den heissen Verbrennungs produkten ausgesetzten Wände der Tiegel 7 bleiben ohne eine Überdeckung von kohlen stoffhaltigem Material und können sich daher nicht überhitzen und ein gra@cken der . öligen Dämpfe veranlassen;
die beschriebenen Schräbo-flächen 67 bedeuten eine vorteilhafte Vergrösserung der zylindrischen Heizfläche der Tiegel. Um das Füllen der Tiegel mit dem zu behandelnden Stoff zu ;gewährleisten, können vorzugsweise an den Enden der Tiegel Stauvorrichtungen, zum Beispiel in Gestalt von halbkreisförmigen Platten oder Diaphragmen vorgesehen sein, welche die Tiegel biss über deren Schrägflächen 67 mit Behandlungsgut gefüllt halten.
Die Schrägflächen 67 der Tiegel 7 laufen in senkrechte Flanschen 70 aus, welche mit- einander vernietet sind, so dass die parallel nebeneinander liebenden Tiegel je einen Satz von einheitlichem, zusammenhängendem Bau bilden. Die Deckel 9 jedes Tiegelsatzes sind zu einem Ganzen vereinigt, das aus gewölbten Einzelelementen besteht, die an Flanschen 71 (Fig. 5) miteinander vernietet sind. End- platten 72 und 73 schliessen den Deckelsatz auf den ebenen Seiten ab, so dass über jedem Tiegelsatz eine Destillationskammer 74 ge bildet ist.
In Fig. 1 sind drei solcher Tiegel sätze hintereinander beschaltet, welche An ordnungsart eine bessere Beherrschung der beim Betrieb des Ofens sich ergebenden Aus dehnungen ermöglicht. Eine Seitenleitung 75 (Fig. 2) verbindet jede Destillationskammer 74 mit einer Staubabscheidevorrichtung i G mit gemäss Fig. 6 durch den Motor 7 7 ange triebener Welle 78. Jeder Siegelsatz ist mit dem obern Teil an den Wänden des Ofens aufgehängt, zweckmässig mittels Stützen, welche an Trägern angreifen, die an genann ten Wänden befestigt sind.
In der Fig. 7 ist der Tiegel 79 derart ausgeführt, dass in seinem Innern zwei par allele Mischwellen 80 und 81 Platz finden. deren Schaufeln 82 und 83 gegeneinander versetzt sind, so dass ihre Wege sich ohne gegenseitige Behinderung kreuzen. Diese Ausführung ist besonders geeignet für die Behandlung von klebenden Stoffen, wie pflanzliche oder industrielle Abfälle, Ent- färbungserden etc., indem jedes Zusammen ballen der Stoffe um die Wellen herum wer mieden wird. Wärmeverteilung Der beschriebene Schwelofen ermöglicht eine Anpassung der Heizwärmeverteilung an den zu behandelnden Stoff.
Das blühende Ge wölbe 3 der Verbrennungskammern 2 erhitzt die durch die Tiegel gebildeten Retorten auch durch Strahlung. Dieses Gewölbe besitzt ver schiedene Löcher, die gestatten, den Durch tritt der Heizmedien zu unterteilen, so dass für jeden einzelnen Bereich einer Retorte ge eignete thermische Verhältnisse einbestellt werden können, wobei vermieden wird, dass die grosse Wärmemenge die Heizflächen un mittelbar beaufschlagt und dadurch Über hitzungen und Feuerschläge erzeugt.
Die Verteilung und Regulierung der Wärme ist ferner erleichtert zufolge der gemäss Mg. 1 vorgesehenen Rohrstutzen 84, die die Retorten an den Enden mit den Mauerwerk 1 verbinden, und durch die zwi schen den in der Reihe einander folgenden Tiegel angeordneten Rohrstutzen 85; die Rohrstutzen 84 und 85 wirken als Aus- clehnungskupplungen. Im Bereiche dieser Rohrstutzen 84 und 85 sind da, wo die Pfeile 8 und 8a eingezeichnet sind, Räume vorhan den. die je nach Wunsch für den Durchtritt des Heizmediums freibelassen oder mittels feuerfeister Elemente geschlossen werden kön nen.
Das die ganze untero Fläche der Retor ten beaufschlagende Heizmedium kommt in der Folge in den Bereich des obern Teils der Retorten, indem es durch den erwähnten Raum 8 oder auch, zum Teil, durch die Räume 8a hindurchgeht; diese Anordnung bietet verschiedene Umlaufmöglichkeiten des Heizmediums, was eine genaue Einstellung der für den zu behandelnden Stoff geeigneten thermischen Verhältnisse bestattet.
Ferner trägt die Aufhängung der ver schiedenen Elemente, durch welche jedes Hindernis an den durch das Heizmedium be aufschlagten Fluchen beseitigt wird, dazu bei, die Gleiebniissigkcit und das Fortschreiten der Heizung zu gewährleisten, wobei vermie den wird, dass einige Zonen ungenügend er hitzt und andere überhitzt werden. Um die Wärmeübertragung zwischen dem Heizmedium und der in den Tiegeln enthal tenen Masse noch besser zu gewährleisten, und die durch Wärmedehnungen verursachien Übelstände soweit als möglich zu heseitigen. ist zur Erhitznii@y das Gebenstromprinzip\an- gewendet.
Es kann mit schwerem 01 durchtränkter Sehlamm in die von den Tiegeln gebildeten Retorten, vorzirbatveise an ihrem in bezub auf Fi--. 1 linken, (las heisst am wärmeren Ende ein-eführt werden, so dass das im Schlamm enthaltene Öl durch Destillation wieder ge wonnen werden kann.
Der grössere Wirkungsgrad, den man mit der beschriebenen Anordnung der Heizflächen des Ofens erreicht, gestattet bei gleicher Produktion eine Verminderung in den Ab messungen des Ofens, oder bei gleichen Ab messungen des Ofens eine grössere Produk tion. Da anderseits die für den Betrieb des Ofens erforderliche mechanische Leistung mit den Abmessungen des Ofens verhältnisgleich ist, wird eine Verminderung des Leistungs aufwandes bei gleicher Produktion oder eine Vermehrung der Produktion bei gleichem Leistungsaufwand erhalten. Da ferner die untern Tiegelheizflächen beständig mit Ma terial bedeckt bleiben, befinden sie sich nicht in Berührung mit den öligen Dämpfen, wo durch das Kracken der letzteren vermieden wird. Auf diese Weise wird ein erheblicher Mehrgewinn an rohen Destillaten erreicht.
Auf dem Gebiet der Verkohlung bei nied riger Temperatur sind die aus einer gewissen Anzahl rohrförmiger oder tiegelförmiger, waagrecht angeordneter Elemente kleiner Ab messungen bestehenden Ofen mit Aussen heizung bekannt, in welchen der in Behand lung sich befindende, zweckmässig zerklei nerte Stoff fortwährend gemischt und mittel Fördervorrichtung vorwärts bewegt wird.
Diese Ofen weisen jedoch Übelstände auf, und zwar sind dies, in einigen Fällen, die Unzulänglichkeit der Heizflächen in bezug auf die verwendeten mechanischen Glieder und, in andern Fällen, die unvermeidliche Überhitzung der Flächen selbst, die in Be rührung mit den öligen Dämpfen stehen und daher das Kracken der Kohlenwasserstoffe bewirken.
Diese Nachteile werden mit dem darge stellten Schwelofen vermieden. Die zwischen dessen Tiegeln vorgesehenen Kanäle mit be sonderem Querschnitt ermöglichen eine innige und ungestörte Berührung, wodurch eine gute Wärmeübertragung zwischen dem Heiz- medium und dem Behandlungsgut bewirkt wird. Dies konnte mit den bekannten halb zylindrischen Tiegelsätzen nicht erreicht wer- den, welche, bei gleichem Inhalt der Tiegel, eine viel geringere Heizfläche aufwiesen.